package com.atguigu.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class QuickSort {

    public static void main(String[] args) {
//        int[] arr = {4561, -9, 78, 0, 23, -567, 70, -1, 900};

//        测试快排的执行速度
//         创建要给80000个的随机的数组
        int[] arr = new int[800000];
        for (int i = 0; i < 800000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 80000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
        }

        System.out.println("排序前");
        Date data1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
        System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);

        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);

        Date data2 = new Date();
        String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
        System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str);
//        System.out.println("arr=" + Arrays.toString(arr));
    }

    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        int l = left; //左下标
        int r = right; //右下标
        //pivot 中轴值
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        int temp = 0; //临时变量，作为交换时使用
        //while循环的目的是让比pivot 值小放到左边
        //比pivot 值大放到右边
        while (l < r) {
            //在pivot的左边一直找,找到大于等于pivot值,才退出
            while (arr[l] < pivot) {
                l += 1;
            }
            //在pivot的右边一直找,找到小于等于pivot值,才退出
            while (arr[r] > pivot) {
                r -= 1;
            }
            //如果l >= r说明pivot 的左右两的值，已经按照左边全部是
            //小于等于pivot值，右边全部是大于等于pivot值
            if (l >= r) {
                break;
            }

            //交换
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;

            //如果交换完后，发现这个arr[l] == pivot值 相等 r--， 前移
            //当交换后 arr[l] == pivot 说明交换之前r下标已经指向了 pivot 所在的位置，
            //将r--是为了跳过这个pivot位置
            if (arr[l] == pivot) {
                r -= 1;
            }
            //如果交换完后，发现这个arr[r] == pivot值 相等 l++， 后移
            if (arr[r] == pivot) {
                l += 1;
            }
        }

        // 如果 l == r, 必须l++, r--, 否则为出现栈溢出
        if (l == r) {
            l += 1;
            r -= 1;
        }

        //向左递归
        if (left < r) {
            quickSort(arr, left, r);
        }
        //向右递归
        if (right > l) {
            quickSort(arr, l, right);
        }
    }

    public static void quickSort2(int[] arr, int left, int right) {
        int l = left; //左下标
        int r = right; //右下标
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        System.out.println("(left + right) / 2 = " + (left + right) / 2 + " pivot = " + pivot);
        int temp = 0;
        while (l < r) {
            while (arr[l] < pivot) {
                l++;
            }
            while (arr[r] > pivot) {
                r--;
            }
            if (l >= r) {
                break;
            }
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;

            if (arr[l] == pivot) {
                r--;
            }
            if (arr[r] == pivot) {
                l++;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));// 1, 34, 119, 101
        }
        System.out.println("===");
        // 如果 l == r, 必须l++, r--, 否则为出现栈溢出
        if (l == r) {
            l++;
            r--;
        }

        //向左递归
        if (left < r) {
            System.out.println("向左递归");
            quickSort2(arr, left, r);
        }
        //向右递归
        if (l < right) {
            System.out.println("向右递归");
            quickSort2(arr, l, right);
        }

    }


    public static void quickSort3(int[] arr, int left, int right) {
        int l = left;
        int r = right;
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        int temp = 0;
        while (l < r) {

            while (arr[l] < pivot) {
                l++;
            }
            while (arr[r] > pivot) {
                r--;
            }
            if (l >= r) {
                break;
            }
            // 交换
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;

            //交换完看一下 是否到达中间数
            if (arr[l] == pivot) {
                r--;
            }
            if (arr[r] == pivot) {
                l++;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        System.out.println("===");

        if (l == r) {
            l++;
            r--;
        }
        if (left < r) {
            quickSort3(arr, left, r);
        }
        if (l < right) {
            quickSort3(arr, l, right);
        }


    }


    // 快速排序 选择第一个数作为基准数
    public static void quickSort4(int[] arr, int left, int right) {

        int l = left;
        int r = right;
        int pivot = arr[left];
        System.out.println("pivot = " + pivot);
        while (l < r) {
            // 从右往左找，找到一个小于pivot的，或者一直找到right==left了，就停止循环
            while (l < r && arr[r] >= pivot) {
                r--;
            }
            // 如果是 right==left ,此处的交换无意义，
            // 如果是从右往左找到一个小于pivot的，将这个小的数挪左边去。
            arr[l] = arr[r];

            // 从左往右找，找到一个大于pivot的，或者一直找到right==left了，就停止循环
            while (l < r && arr[l] <= pivot) {
                l++;
            }
            // 如果是 right==left ,此处的交换无意义，
            // 如果是从左往右找到一个大于pivot的，将这个大的数挪右边去。
            arr[r] = arr[l];
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
        // 循环退出时候 left==right
        arr[l] = pivot;
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        System.out.println("===");
        if (left < l - 1) {
            quickSort4(arr, left, l - 1);
        }
        if (l + 1 < right) {
            quickSort4(arr, l + 1, right);
        }
    }
}
